독서] 인공지능

나무는 쓸모없는 가지는 영양 공급을 중단해 말려 떨어뜨린다.

나무의 어떤 부분에서 가지의 쓸모를 판단하고, 영양 공급 차단을 결정할까. 나무가 생각을 할까? 
햇빛을 잘 받지 못하는 가지는 성장에 필요한 물질이 잘 만들어지지 못하고

그러다 큰 줄기와 연결된 관들이 좁아져 막히면 자연히 말라죽게 되는 것이 아닐까.

거기엔 '생각'이 존재할 자리도, 필요도 없다.

현상을 보고 어떤 상상을 하건......   

 

아래는 인공지능에 관련된 책을 읽고 요약한 것이다.

 

 

뇌를 바꾼 공학 공학을 바꾼 뇌

뇌공학의 현재와 미래

임창환 /  MID / 2015

 

• 기계학습machine learning
  개와 고양이 얼굴의 특징적 차이 정보를 컴퓨터에 입력 → 사진 속 동물의 얼굴 특징을 찾아 비교 → 개인지 고양이인지 판단.
• Deep learning
  2000년대 초반 인간의 신경회로망과 동작 원리를 모방. 사람이 컴퓨터에게 개와 고양이의 차이점을 알려줄 필요가 없다.
  1980~90 인공신경회로망(Artificial Neural network, ANN): 뉴런과 뉴런 사이의 연결(시냅스)로 인공적인 회로망을 구성하고 입력된 데이터를 이용해서 시냅스 연결 강도를 학습시킴으로써 새로운 입력에 대한 결과를 추정해내는 인공지능 알고리즘 활용.
• Google은 스탠포드대학의 Andrew Ng 교수와 유튜브의 동영상 중에서 고양이 이미지를 스스로 알아내는 연구 수행 중. 16,000개의 컴퓨터 프로세서를 병렬연결해 10억 개 이상의 회로망 구성.
• 사물인터넷(the Internet of Things: IoT)
• 폰 노이만(John Louis von Neumann) 컴퓨터 구조는 데이터를 처리하는 곳과 네이터를 저장하는 곳이 분리되어 있는 반면 인간의 뇌는 정보 처리에 필요한 정보가 별도의 기억 장소가 아닌 시냅스에 저장되고 이용된 뒤 다시 기록되어 정보의 처리와 저장이 동시에 일어나므로 훨씬 적은 에너지를 사용.
• 멤리스터(memristor = memory + resister)라는 기억을 가진 저항을 개발. 미국방위고등연구계획국의 인간 뇌를 모방한 뉴로모픽칩 시냅스(SyNAPSE)는 슈퍼컴퓨터보다 2,000배 높은 에너지 효율 예상.
• 2014년 6월 7일 영국왕립학회는 '유진 구스트만(Eugene Goostmann)이라는 이름을 가진 컴퓨터 프로그램이 최초로 튜링 테스트(인공지능판정시험)를 통과 헸다고 공식 발표.

 

인공지능 이야기

존 캐스티 / 사이언스북스 / 1999

 

• '인공지능이란 개념의 형성 과정', '인공지능이 가능할 것인가?'라는 주제를 갖고 비트겐슈타인, 홀데인, 스노우, 튜링, 슈뢰딩거가 가상의 장소에서 가상의 만찬을 하며 나눈 대화 처럼 엮었다.
• 사람의 뇌를 구성하는 신경세포에서 일어나는 변화를 모방하는 기계 구조를 설계?
• 기계가 생각한다는 것을 증명할 수 있는 방법?
• 질문에 대한 의미있는 대답을 내놓는 기계라고 하더라도 그 내부에서는 의미없는 문장의 재조합 과정이 있을 뿐이라면 기계가 생각한다고 할 수 있을까?
• 벽시계는 충실한 하인처럼 시간을 알려주나 그 속에는 의미없는 태엽과 톱니바퀴가 있을 뿐...

 

인공지능, 붓다를 꿈꾸다

인공지능은 인류에게 축복인가, 재앙인가?
지승도 / 운주사 / 2015

 

• morphic model(원형체) : 내가 머릿속에 처음부터 가지고 있는 실체에 대한 생각
• homomorphic model : 실체를 보고 머릿속으로 구성한 실체에 대한 생각
• isomorphic model(동형체) : 실체와 완전히 동일한 모델
• 모델링 : 과학. 세상의 있는 그대로의 모습을 밝히는 작업.
• 시뮬레이션 : 공학. 모델을 활용하여 세상을 의도적으로 꾸미는 작업.
• 인공 지능의 구분
  __순종형 인공지능: 주어진 목적만을 수행하는 노예 로봇. 자아의식 없이 오로지 인간에게 복종. <엑스마키나>의 에이바
  __자아의식형 인공지능
      1) 이기적 인공지능: 자기보호, 유지, 확장을 최우선시 하여 다양한 목표와 계획을 스스로 생성. <엑스마키나>의 네이든 같은 유형. 
      2) 고뇌형 인공지능: 이기적 목적과 궁극적 행복 추구 간의 괴리로 인한 혼돈 상태를 가질 수 있다. <엑스마키나>의 갈렙과 같은 유형.
      3) 이타적 인공지능: 궁극적 행복은 이타적 행복임을 깨달은 로봇. 영화 <트론>의 아이소, 영화 <인류멸망보고서>의 로봇.
• 진정한 자아, 즉 이기심을 갖는 시스템이 가져야 할 모순되고 비이성적인 행동을 보여야 '인간'
• 1997년 IBM Deep Blue가 체스 세계 챔피언 카스파로프(Garry Kasparov)를 이김.
• 2011년 IBM Watson이 퀴즈쇼 제퍼디(Jeopardy)에서 인간을 이김.
• 제1물결: 농경시대 → 제2물결: 산업혁명의 시대 → 제3물결: 정보혁명의 시대(하향식) → 제4물결: 무한정성의 시대(빅데이터, 상향식) -앨빈 토플러

그 밖에

• 좋은 것(good)은 '재미', '감동', '쓸모'를 갖고 있는 것 - 아리스토텔레스
• 사람(person)이란 단어는 '가면'을 일컫는 '페르소나(persona)'에서 유래
• 과학(science)의 어원은 라틴어 'scire(알다)'. '알기'가 곧 과학이다.
• 마음의 기능 1) 인식한다. 2) 느낀다. 3) 생각한다. 4) 기억한다. 5) 의도한다.

 

 

인공지능과 딥러닝

인공지능이 불러올 산업 구조의 변화와 혁신

마쓰오 유타카 / 박기원 / 동아엠앤비 / 2015.12.10.

• 1956~1960년 1차, 1980년대 2차를 거쳐 지금 세번째 붐이 일고 있다.
• 인공지능이 자신보다 똑똑한 인공지능을 만들기 시작하는 '특이점'은 2045년 정도일 것. -미래학자 레이 커즈와일 Ray Kurzweil
• 시냅스에 어느 정도 이상의 전압이 걸리면 신경전달물질이 분비된다. 신경전달물질은 다음 신경 세포에 전기 신호를 전달한다. 결국 뇌는 -어떤 계산을 하는- 전기 회로와 같다. 인간의 사고가 '계산'이라면 컴퓨터로 실현 가능하다.(41)
• 새를 흉내내어 하늘을 날지만 날개짓은 하지 않는 비행기 처럼, 인공지능도 지능의 원리를 찾고 그것을 컴퓨터로 실현하는 것. <에이전트 어프로치> -스튜어트 러셀
• '인공지능'이라는 말은 1956년 여름, 미국 다트머스대학교의 워크숍에서 처음 사용.
• 체스 조합의 수는 약 10의 120승, 장기는 약 10의 220승, 바둑은 약 10의 220승. 관측 가능한 우주 전체의 수소 원자의 수는 약 10의 80승. 모두 조사하는 것은 불가능 하므로 현재의 돌 상태를 점수로 매기고 자신의 점수는 최대, 상대의 점수는 최소가 되게 하는 수를 두게 한다.(75)
• 인공지능 왓슨의 성능이 아무리 좋아진 것처럼 보였다고 해도 질문의 '의미'를 이해하고 있는 것은 아니다.
• '학습한다'는 것은 '분류한다'는 것.
• 기계학습의 정밀도를 올리는 것은 '어떤 특징을 넣을 것인가'에 달려 있는데 그것은 인간이 머리를 사용해서 생각하는 수밖에 없었다. 이것이 '피쳐(특징) 설계'로 기계학습의 최대 난제 중 하나였다. ... 인간은 특징을 잡는데 능력이 있다. 어떤 동물이 코끼리인가, 기린인가를 분별하는 것은 인간에게는 정말 간단하지만 컴퓨터의 경우 이미지 정보만으로 동물을 단정하기 위해 특징을 찾아내는 것은 상당히 어렵다.(140)
• 딥러닝 - 데이터를 바탕으로 컴퓨터가 스스로 특징을 만들어낸다.
• '인간과 같은 신체', '문법', '본능' 등의 문제를 해결하지 않으면 인공지능은 인간이 사용하는 개념을 정확하게 이해하기 힘들지도 모른다.
• 2045년에 인간의 지능보다 뛰어난 슈퍼지능머신이 출현하여 특이점에 도달할 수 있다. - 영국 BBC, 유엔 미래포럼
  
  

 

인공지능 1: 현대적 접근방식

저자: 스튜어트 러셀,피터 노빅 / 번역: 류광 / 출판: 제이펍 / 발행: 2016

• 뇌의 영역과 그 영역이 제어하거나 감각을 입력 받는 신체 부위에 대한 것은 어느 정도 파악 되었으나 개별 기억이 저장되는 방식에 대한 이론은 아직 없는 것과 같다.
• 인공지능 = 지능 + 인공물(컴퓨터)
• DENDRAL program : 질량 분석기에서 얻은 질량 스펙트럼과 분자의 기본적 화학식으로부터 분자의 구조 유추
• 오늘날의 인공지능: 로봇 차량, 음성 인식, 자율적 계획 및 일정 수립, 게임 플레이, 스팸과의 전쟁, 병참 계획(1991년 페르시아만 위기 때 미군 DART 프로그램 사용), 로봇공학, 기계 번역.
• 인공지능의 주된 초점은 합리적 행동. 주어진 상황에서 가능한 최선의 행동을 취하는 지능적인 에이전트(intelligent agent) 구축.
  지능적 에이전트: 1) 단순 반사 에이전트, 2) 모형 기반 반사 에이전트, 3) 목표 기반 에이전트, 4) 효용 기반 에이전트

 

인간과 컴퓨터의 어울림

신동희 /  커뮤니케이션북스 /  2014

• 언캐니 밸리 효과(uncanny valley effect). 
  일본의 로봇 연구자 모리 마사히토(Mori Masahiro)는 친숙한 것이 그 일상성을 탈피할 때 가장 기이하고 공포스러운 것이 되며, 혐오와 기피의 대상과 선호와 애정의 대상 사이의 차이는 매우 미묘하다는 지그문트 프로이트(Sigmund Freud)의 논문을 로봇에 적용, 로봇이 인간과 구별할 수 없을 정도로 완전히 흡사하면 괜찮지만 어중간하게 비슷하면 도리어 극도의 반발심이나 거부감을 유발한다는 것을 발견. 생김새는 인간을 닮았는데 움직이지 않으면 시체를 연상하고, 어색하게 움직이면 좀비를 연상.
• 트랜스휴머니즘(transhumanism)
  2007년 커즈와일(Ray Kurzweil)은 2030년 전후에 인간과 기술 인공물의 경계가 무너지는 '특이점의 시대'가 도래할 것이라 예측.
  인간의 생물학적 한계를 극복 인간의 생물학적 몸은 도태되고 첨단기술에 의해 완전히 능력이 상향된 인간 이후의 존재자(transhuman)가 출현. 결국 자연적 인간은 슈퍼맨 같은 성능과 초월적 지능 그리고 영생을 누리는 트랜스휴먼에 의해 대체되어 역사의 무대에서 사라질 것이다.
• 네오휴머니즘
  아무리 기술이 발전해도 기술은 인간에게 편리함을 제공하는 Human-Tech여야 한다. 첨단기술의 시대에도 역시 사람이 가장 중요하다. 인간은 죽을 수 밖에 없다는 사실을 인정하고 인간의 유한성에서 진리를 향한 인간의 위대성을 발견.
• 구글, 페이스북, 아마존 등 소프트파워가 강한 기업들의 공통 특징은 사용자에게 무료의 서비스를 제공하고 그 대가로 사용자로부터 사용 데이터를 얻는다.